2011년 3월 11일, 일본 수도 도쿄에서 225km 지점에 있는 후쿠시마 제1 원전을 높이 15m의 대형 쓰나미가 강타한다. 파도가 삼킨 4기의 원자로는 냉각 기능을 잃고 폭주하기 시작한다.

사고 상황을 파악하려는 일본 정부의 질문에 대해, 후쿠시마 제1 원전의 대답은 "아무것도 모릅니다" 한마디뿐이었다. 한편, 정부는 회견에서 국민들에게 '당황하지 말고 자택에서 대기하라'고 말한다.

냉각 기능을 상실한 원자로에서 핵연료가 녹기 시작하고, 원자로 격납 용기의 압력이 계속 올라간다. 이대로 가면 용기가 파손될 거라 판단한 토오 전력은 내부 가스를 대기 중에 방출하는 방법을 택한다.

전원이 모두 끊긴 현 상황에서 원격 스위치로는 격납 용기의 가스를 방출할 수 없기에, 사람이 직접 이 작업을 하기로 한다. 몇몇 운전원은 마음이 무겁지만 '대피하고 싶다'는 말을 꺼낸다.

계속 온도가 상승하는 핵연료를 냉각하기 위해, 후쿠시마 제1 원전 소장이 원자로에 해수를 주입하기로 결정한다. 하지만 토오 전력 본사에서 '정부의 체면을 생각해 허가를 기다리라'는 답이 돌아온다.

필사적인 작업 끝에, 격납 용기의 압력이 다소 내려갔다는 보고가 들어온다. 토오 전력 본사는 '지금이 기회'라며 추가 작업을 서두르라고 지시하지만, 소장은 '잠시 상황을 지켜보겠다'며 거절한다.

두 번째 폭발로 원전 직원들의 사기가 떨어지면서 작업이 더뎌진다. 정부와 본사는 조바심을 내고, 직원들에게 비난이 쏟아진다. 소장은 원전 직원들의 철수를 본사에 요청한다.

총리가 오랜 지인인 과학자에게 조언을 구한다. 일본 국토의 3분의 1이 오염되고, 도쿄, 가나가와, 치바 등 주요 도시에 수십 년간 사람이 살 수 없을 것이라는 절망적인 예측이 총리에게 전해진다.